AUTOSTRADA A24 ROMA - L'AQUILA - TRATTA - L'AQUILA OVEST stradaPARCHI dei spa A24 autostrade A25 +06'48'06+&+#&')7#/'061 #+5'05+&'..#.'))' #46%1//#

INTERVENTI DI ADEGUAMENTO SISMICO DEI VIADOTTI VALLE ORSARA, VACCARINI, LE PASTENA, CERQUETA E VALLE MONITO

PROGETTO DEFINITIVO

PARTE GENERALE

INQUADRAMENTO

RELAZIONE GENERALE

MACRO COMMESSA FASE AMBITO/OPERA DISCIPLINA TIPO PROGR. REV. OPERA SCALA 2 5 0 D 0 0 1 EG0 0 0 GEN RE 0 0 1 A

Rev. Data Descrizione Redatto Verificato Approvato

A Febbraio 2018 Emissione S. Ventura G. Furlanetto F. Presta

FILE: &'))'04'#&9) PROJECT MANAGER: Ing. Stefano Ventura

stradaPARCHI dei spa A24 autostrade A25

Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti DIPARTIMENTO PER LE INFRASTRUTTURE, I SISTEMI INFORMATIVI E STATISTICI DIREZIONE GENERALE PER LA VIGILANZA SULLE CONCESSIONARIE AUTOSTRADALI

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AUTOSTRADA A24 Tratta Tornimparte – L’Aquila Ovest Adeguamento sismico dei viadotti Valle Orsara, Vaccarini, Le Pastena, Cerqueta, Valle Monito

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1. INTRODUZIONE 3 2. EXECUTIVE SUMMARY 4 3. INQUADRAMENTO STRATEGICO 4 4. INQUADRAMENTO COMPLESSIVO DELLO STATO ATTUALE 7 5. APPROCCIO METODOLOGICO E PROCESSO DECISIONALE 9 6. DESCRIZIONE DELLO STATO ATTUALE, INTERFERENZE E VINCOLI 13 7. INQUADRAMENTO GEOLOGICO 26 8. DESCRIZIONE DEGLI INTERVENTI PREVISTI 27 8.1 ADEGUAMENTO SISMICO DEI VIADOTTI 27 8.2 IMPIANTO DI TRATTAMENTO ACQUE: 28 8.3 SEZIONI DI PROGETTO 28 9. CANTIERIZZAZIONE E OCCUPAZIONI 29 10. INQUADRAMENTO E PREFATTIBILITA’ AMBIENTALE 30 11. PROGRAMMA TEMPORALE E FASI DI ESECUZIONE 31 12. COSTI 31 13. PROGRAMMA DEL PROCESSO 31 14. ALLEGATO 1: DESCRIZIONE GRAFICA DEGLI INTERVENTI 32 15. ALLEGATO 2: NOTA TECNICA SULLE SCELTE PROGETTUALI 38 15.1 INTRODUZIONE 38 15.2 IMPALCATO 39 15.2.1 IMPALCATO COMPOSTO ACCIAIO-CALCESTRUZZO 39 15.2.2 CALCESTRUZZO SOLETTA 43 15.3 PILE 44

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1. INTRODUZIONE La presente relazione illustra gli interventi inclusi nel Progetto Definitivo per l’adeguamento sismico di cinque viadotti compresi nella tratta Tornimparte – L’Aquila Ovest dell’autostrada A24 Roma – L’Aquila – Teramo ovvero:

nome opera: inizio fine lunghezza ID catasto n° ord. progr. progr. m autostradale Km Km 1 Valle Orsara 85+448 85+600 152 VI065 2 Vaccarini 87+516 87+636 120 VI069 3 Le Pastena 88+653 88+773 120 VI071 4 Cerqueta 89+887 89+963 76 VI072 5 Valle Monito 91+021 91+121 100 VI073

L’intervento permetterà alle opere di sopportare le sollecitazioni sismiche di cui al D.M. 14 gennaio 2008 e si inserisce nel piano più generale di interventi di adeguamento delle autostrade A24 e A25 che prende le mosse dall’art.1 comma 183 della legge 228/2012. L’autostrada A24 è gestita dalla Società Strada dei Parchi Spa in regime di concessione da parte del Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti.

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2. EXECUTIVE SUMMARY L’iniziativa prevede l’adeguamento sismico di cinque viadotti in A24 lungo la tratta autostradale Tornimparte – L’Aquila Ovest, gestita dalla concessionaria Strada dei Parchi Spa. Il Progetto Definitivo redatto condivide gli obiettivi fissati dalla legge 228/2012, si allinea agli indirizzi definiti nello studio di fattibilità presentato nel Novembre 2016 al Ministero delle Infrastrutture e Trasporti e si incardina sugli studi di vulnerabilità redatti dalla Società Strada dei Parchi. L’adeguamento sismico sarà ottenuto mediante la sostituzione delle opere esistenti con nuove pile e nuovo impalcato, concepiti in modo tale da garantire una vita dell’opera di cento anni grazie all’impiego di soluzioni tecniche innovative e materiali con prestazioni estremamente avanzate. La durata dei lavori è contenuta in 30 mesi, di cui sei mesi di attività preliminari alle due fasi di lavoro e sarà sempre garantita la fruibilità dell’autostrada. L’intervento inoltre migliora la sicurezza stradale e ambientale oltre a quella strutturale e si integra con il paesaggio. 3. INQUADRAMENTO STRATEGICO La tratta autostradale Tornimparte – L’Aquila Ovest, entro la quale ricadono i cinque viadotti oggetto del progetto definitivo, riveste particolare importanza in quanto costituisce la parte più ricca di opere nel ramo che congiunge L’Aquila con l’ e con il ramo della A24 diretto a Roma (svincolo direzionale di Torano); essa rappresenta inoltre il collegamento più efficace anche in termini di protezione civile per le aree fortemente colpite dai noti eventi sismici dell’Italia centrale.

Su tale ramo – per il quale non sono presenti itinerari alternativi per il rapido collegamento dell’area dell’Aquilano a Roma – la Società concessionaria ha già avviato numerosi interventi che si inseriscono nel quadro complessivo volto a finalizzare gli interventi di adeguamento richiamati nella citata legge 228/2012. In particolare sono stati già ultimati i lavori di adeguamento delle pile del vadotto S. Onofrio, sono in via di ultimazione gli interventi di messa in sicurezza urgente di tipo diffuso (interventi di prevenzione dello scalinamento degli impalcati), sono stati presentati i progetti di adeguamento sismico dei viadotti Fornaca e S. Onofrio (immediatamente prossimi ai viadotti suelencati) e sono in corso i progetti relativi alle altre nove opere principali ricadenti nella stessa tratta. Le opere oggetto della presente progettazione sono state selezionate sulla base di uno studio preliminare promosso dalla Società Concessionaria, volto a definire una scala di priorità di intervento sulla base della vulnerabilità di ogni opera compresa nella rete autostradale in concessione. Per valutare tale vulnerabilità tenendo conto dei numerosi fattori che influenzano il rischio sismico associato ad un viadotto autostradale è stato individuato un parametro sintetico denominato Tempo di intervento (Tint) che esprime in anni l’urgenza di esecuzione di interventi di adeguamento. Si riportano di seguito i valori di riferimento dei Tint calcolati per i cinque viadotti oggetto dell’intervento:

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N° DENOMINAZIONE VULNERABILITA' Tint gruppo 1 Valle Orsara 5,7 <10 2 Vaccarini 1,4 <02 INIZIO CARR. SFALSATE 3 Le Pastena 1,7 <02 4 Cerqueta 2,9 <05 5 Valle Monito 2,04 <05 FINE CARR. SFALSATE La strategia di adeguamento prescelta6 Fornaca per la presente progettazione0,8 <02 segue un approccio complessivo coerente e coordinato con le altre iniziative in corso concorrenti alle stesse finalità dichiarate in introduzione e mira a raggruppare tra loro le opere omogenee per modalità di intervento. In generale l’adeguamento avverrà realizzando un nuovo impalcato e nuove pile in sostituzione delle strutture attuali (fig.1 e fig.2), adattando opportunamente le fondazioni e le spalle esistenti. Tale soluzione è stata prescelta tra le varie alternative possibili anche perché consente di ottenere alcuni benefici aggiuntivi oltre all’adeguamento sismico del tratto stradale, ovvero: 1. miglioramento di alcuni elementi della piattaforma stradale (incremento della larghezza della corsia di emergenza al valore di norma, miglioramento della pendenza trasversale portandola a valori minimi più prossimi a quelli di norma); 2. conseguimento il più possibile certo dell’allungamento della vita residua dell’opera; 3. maggiore rapidità di esecuzione tenuto conto dei forti limiti di spazio e di fasizzazione esecutiva e della necessità di operare in adiacenza al traffico; 4. migliore efficienza tecnico-economica complessiva dell’intervento; 5. salvaguardia e riduzione dell’impatto paesaggistico e ambientale dell’infrastruttura autostradale mediante la conservazione dell’organizzazione formale degli elementi costitutivi unita ad una particolare attenzione all’uso dei materiali. La progettazione infine si allinea a quanto già definito con lo studio di fattibilità presentato al concedente Ministero in termini di adeguamento complessivo dell’autostrada, riprendendone e dettagliandone gli elementi salienti (finalità, importo economico, tempi di esecuzione). Per una più ampia descrizione grafica dello stato attuale e dello stato di progetto si veda l’allegato 1 alla presente relazione; Per una più analitica descrizione delle scelte tecniche si veda l’allegato 2 alla presente relazione. Per un approfodimento puntuale delle stesse tematiche si rinvia comunque agli elaborati di progetto.

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Figura 1: sezione tipo di progetto - carreggiate adiacenti

Figura 2: sezione tipo di progetto - carreggiate sfalsate

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4. INQUADRAMENTO COMPLESSIVO DELLO STATO ATTUALE La tratta autostradale Tornimparte – L’Aquila Ovest, lunga circa 15 km è in costante discesa dal valico di Tornimparte (1100m slm) – progr. Km 85 circa - alla piana in cui sorge la città dell’Aquila (circa 700m slm) – progr. Km 100 circa e poggia sul fianco dei rilievi montuosi che delimitano a sud la valle del torrente Raio (fig.3). La sezione stradale è a mezza costa, con un tratto a carreggiate sfalsate di circa 4km. I 15 viadotti compresi nella tratta sono stati realizzati alla fine degli anni ’60 e primi anni ’70 e sono realizzati con impalcati a schema di semplice appoggio con travi in CAP (fig.4) o solettoni in CAO sostenuti da pile in cemento armato ordinario (fig. 5). Le fondazioni sono generalmente di tipo diretto nel tratto montano e di tipo indiretto a fondo valle. Le opere in esame ricadono nella Regione , nella provincia dell’Aquila, nel Comune di Tornimparte, in zone sismiche classificate a livello complessivo di prima e seconda categoria. Le cave e le discariche si trovano ad una distanza media di circa 20 km dal luogo dei lavori.

Figura 3: vista d'insieme del tracciato (verso Roma - svincolo di Tornimparte al centro della foto)

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Figura 4: sezione tipologica dello stato attuale (opere a travi: viadotti Valle Orsara, Vaccarini, Le Pastena, Cerqueta)

Figura 5: sezione tipologica dello stato attuale (opere a solettone: viadotto Monito)

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5. APPROCCIO METODOLOGICO E PROCESSO DECISIONALE L’obiettivo generale è stato tradotto nell’approccio metodologico di seguito illustrato: 1. Valutazioni sulla cantierizzazione e impatto sul traffico in rapporto al Tint del tratto considerato; 2. Verifica di coerenza con le impostazioni dello studio di fattibilità già presentato e con altre iniziative concorrenti; 3. Definizione degli input di progettazione; 4. Esame delle alternative tecnico-economiche e selezione degli scenari ottimali; 5. Definizione del layout di progetto condiviso con il committente e gestore dell’arteria in termini di cantierizzazione, tempi di esecuzione, iter approvativo.

Più in dettaglio:

1. Valutazioni sulla cantierizzazione e impatto sul traffico in rapporto al Tint del tratto considerato

I lavori saranno sempre eseguiti chiudendo una carreggiata e ponendo il doppio senso sulla carreggiata opposta. Ultimati i lavori su una carreggiata lo schema verrà invertito. Le lavorazioni di tutte le opere relative ad una stessa carreggiata dovranno quindi essere affrontate parallelamente perché venga ridotto al minimo il disagio al traffico che nel frattempo continua a fluire sulla carreggiata adiacente. Ciò premesso, stante la tabella dei Tint esposta sopra, si considera che i viadotti Cerqueta, Valle Monito e Le Pastena sono nel tratto a carreggiate sfalsate e quindi risulterebbero comunque chiusi al traffico mentre si lavora anche su uno solo di essi: è senza dubbio opportuno realizzarli in parallelo. Valle Orsara, per ragioni di sola graduatoria di precedenza, non essendo “rosso”, potrebbe a rigore essere posticipato, tuttavia rimarrebbe l’unico a non essere adeguato nella tratta compresa tra Tornimparte e L’Aquila Ovest (noto che altri viadotti con Tint rosso sono oggetto di altra progettazione). Coordinando i lavori con i progetti di adeguamento già previsti per il viadotto Fornaca, S.Onofrio e rampa di Tornimparte, si punta a concentrare i disagi nello stesso periodo di tempo minimizzando così gli aspetti negativi per il traffico mentre si massimizzano i vantaggi dal punto di vista della sicurezza sismica. Infine si considera che una gestione in parallelo di un gruppo di cantieri permette di creare sinergie per i cantieri e di studiare appositi presidi coordinati per la sicurezza degli utenti. Per i suddetti motivi e per non creare un cantiere eccessivamente lungo ed accorpare interventi di tipologia omogenea, il lavoro include tutti i viadotti di montagna dal Valle Orsara (bypass da realizzare al km 85+300) al Fornaca ecluso (bypass al km 92+360); vengono esclusi i viadotti Piletta, Fuggeto e Le Monache che, seppure compresi tra il Valle Orsara e il Vaccarini, hanno caratteristiche diverse per tipologia di intervento.

2. Verifica di coerenza con le impostazioni dello studio di fattibilità già presentato e con altre iniziative concorrenti

L’importo complessivo delle opere della tratta Tornimparte – L’Aquila Ovest viene mantenuto in linea da un punto di vista tecnico-economico rispetto a quanto presentato al Ministero delle Infrastrutture con lo

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Studio di Fattibilità. Tale requisito ha portato ad effettuare scelte ingegneristiche che tengano conto anche del peso di una maggiore durabilità delle opere proiettata sulla vita attesa dell’intervento. Lo studio di fattibilità, coerentemente con la legge 228/2012, prevede il trattamento delle acque di piattaforma con l’aggiunta di presidi nel caso di sversamenti accidentali di liquidi inquinanti. Il sistema di trattamento viene quindi previsto per ogni opera.

3. Definizione degli input di progettazione

La progettazione mira al miglior rapporto benefici / costi tenuto conto dei seguenti input stabiliti dal gestore dell’autostrada e condivisi con il progettista: a) La sezione stradale di progetto avrà la stessa larghezza di spartitraffico (110cm per viadotti su carreggiate adiacenti) perché sia compatibile con la sezione stradale esistente a monte e a valle dell’opera; la larghezza pavimentata sull’opera sarà aumentata da 10,25m a 10,65m per ottenere tre corsie così composte: sorpasso = 3,75m da asse striscia continua lato spartitraffico ad asse striscia discontinua; 3,75m da asse striscia discontinua ad asse striscia continua; 3m da asse striscia continua a ciglio pavimentato lato esterno. Tale sezione non è rigorosamente una sezione conforme al DM-01 sulle strade ma inserendosi su un’arteria esistente vi si adatta mantenendo inalterate le larghezze di marcia e sorpasso, già a norma, ed aumentando la larghezza della corsia d’emergenza fino al valore di norma. La sola parte di banchina lato spartitraffico non risulta adeguata alle norme perché risulta impossibile modificare la larghezza dello spartitraffico senza introdurre significative e pericolose variazioni di tracciato lungo l’asse (i tratti di strada compresi tra i viadotti non vengono modificati). I cordoli saranno di 70cm di larghezza. L’allargamento di 40cm si assorbe interamente nell’ambito dell’opera stessa e si raccorda gradualmente al tracciato a monte e a valle delle opere in otto metri di lunghezza ed è predisposto per un futuro adeguamento della corsia di emergenza anche dei tratti compresi tra i viadotti; b) Le opere adeguate hanno lo stesso sviluppo di quelle esistenti (i giunti di spalla finali dovranno sostanzialmente coincidere con i giunti attuali); c) Lo spartitraffico è costituito da un cordolo continuo quando gli impalcati sono adiacenti: i due impalcati sono quindi collegati a livello di soletta per eliminare il giunto longitudinale che è spesso origine di problemi di ammaloramento delle opere esistenti; d) Le barriere di sicurezza devono essere sostituite con moderne barriere tenendo conto, in spartitraffico, che essendo gli spazi disponibili imposti dal tracciato esistente, si dovrà fare riferimento all’urto più probabile per la verifica della deflessione della barriera; e) Vita nominale Vn = 50 anni; classe di utilizzo = IV (opera strategica); coefficiente di utilizzo Cu = 2; vita di riferimento Vr = Vn x Cu = 100 anni; f) La progettazione delle opere tiene conto delle fasi e dei metodi di costruzione, quindi degli spazi aggiuntivi necessari ed eventuali occupazioni temporanee, della cantierizzazione e di idonei presidi; g) Sono previsti trattamenti per le acque meteoriche di piattaforma;

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h) La progettazione tiene conto dei vincoli esistenti nella zona dei lavori, salvo richiamare la necessità che vengano ottenute specifiche autorizzazioni; i) Le soluzioni progettuali sono il più possibile tra loro omogenee; j) L’elenco prezzi di riferimento è Anas 2017; k) Laddove la pendenza trasversale degli impalcati sia < 2%, questa verrà adeguata alla pendenza minima del 2%; le pendenze vengono raccordate entro i 50 m a monte e valle dell’opera, comunque interessati dai lavori; l) Per ottimizzare la realizzazione delle condotte ed evitare di uscire al di fuori dei limiti di progettazione, ogni opera ha un proprio impianto di trattamento. Per rendere minimo l’impatto della manutenzione in fase di esercizio vengono preferiti impianti con funzionamento in continuo tenuti debitamente in conto il bilancio economico e l’ingombro; m) In spartitraffico si prevede la barriera monofilare New Jersey in calcestruzzo; n) Dove sono presenti curve l’acqua raccolta in spartitraffico è convogliata con collettori collocati al di sotto dell’impalcato verso l’impianto di trattamento; o) Per quanto riguarda impianti di trattamento delle acque di prima pioggia si evidenzia che la normativa della Regione Abruzzo non ne impone l’introduzione per le autostrade; si tratta quindi di una scelta volontaria del committente, volta a dare una risposta efficace al dettato dell’art.1 comma 183 della legge 228/2012 che introduce l’aspetto ambientale nello scenario di adeguamento dell’autostrada A24. Parimenti la Regione Abruzzo non fornisce istruzioni o parametri di riferimento per il dimensionamento degli impianti; si è così deciso di prendere a riferimento le indicazioni fornite dalla Regione Puglia prevedendo di operare un’eventuale revisione di tale scelta qualora venisse definito un indirizzo più specifico da parte di Enti preposti a ciò. Si sottolinea che il dimensionamento proposto dalla Regione Puglia è più severo in rapporto ad altre normative regionali vigenti, per cui la scelta operata è senz’altro cautelativa e lascia lo spazio ad eventuali revisioni dei criteri di dimensionamento.

4. Esame delle alternative tecnico-economiche e selezione degli scenari ottimali

La progettazione definitiva ha seguito diversi cicli di iterazione al fine di esaminare diversi scenari tenendo conto delle finalità, dei vincoli specifici, e delle condizioni al contorno dell’opera, meglio precisate di seguito:  La finalità primaria dei lavori è l’adeguamento sismico dei viadotti selezionati. A questa finalità si aggiungono una serie di obiettivi aggiuntivi quali: la progettazione di una vita dell’opera pari a 100 anni, l’aumento della sicurezza intrinseca della strada, l’aumento della protezione del contesto ambientale.  I vincoli più rilevanti sono: o la presenza e la sicurezza del traffico autostradale che non può essere interrotto se non in speciali e strette condizioni (di notte, per brevi durate);

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o l’urgenza di ultimazione dei lavori legata alla forte sismicità dell’area e alla registrata frequenza di eventi sismici; o la minimizzazione del disagio e la massimizzione della sicurezza per gli utenti dell’autostrada durante l’esecuzione dei lavori; o la coerenza dei costi riguardo le somme complessivamente indicate nello studio di fattibilità già presentato; o le azioni severe di tipo antropico (carichi accidentali autostradali, urti, aggressione chimico- meccanica derivante dalle attività anti-neve in autostrada); o le esigenze di ispezione e manutenzione delle opere autostradali in condizioni di sicurezza;  Le condizioni al contorno più importanti da considerare sono: o La geometria e lo stato di conservazione delle varie parti componenti le opere esistenti; o gli spazi molto ridotti per le caratteristiche montane della tratta, posta a mezza costa lungo pendii scoscesi; o il clima rigido nel periodo invernale, soggetto a ghiaccio e neve; o la difficoltà di collegamento tra parti di cantiere (piste scoscese, logistica complessa); o la distanza da luoghi di fornitura di energia, acqua e telecomunicazioni, approvvigionamento, cave e discariche; o il pregio naturalistico e paesaggistico dell’area. o le azioni severe tipo naturale (cicli gelo-disgelo, vento, neve, sisma); A valle delle valutazioni condotte lo scenario che è risultato più idoneo è quello che prevede l’assunzione delle seguenti scelte progettuali:  sostituzione dell’impalcato esistente con un nuovo impalcato continuo sia longitudinalmente (trave continua) sia trasversalmente (carreggiate adiacenti collegate); l’impalcato è del tipo a struttura mista acciaio-calcestruzzo dotato di opportuni dispositivi di appoggio e isolamento / dissipazione;  sostituzione delle pile esistenti con pile nuove costituite da fusti cilindrici in calcestruzzo con guscio esterno in acciaio collaborante e pulvini metallici;  adeguamento e rinforzo delle spalle esistenti;  collegamento delle nuove pile alle fondazioni esistenti opportunamente adattate;

5. Definizione del layout di progetto condiviso con il committente e gestore dell’arteria in termini di cantierizzazione, tempi di esecuzione, iter approvativo

Il presente progetto, alla luce di tutto quanto sopra, prevede dunque la realizzazione dei lavori in due fasi principali:  Fase 1: esecuzione dei lavori sulle cinque opere in parallelo sulla carreggiata Ovest (direzione

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Roma), mentre l’altra rimane destinata al traffico.  Fase 2: inversione dello schema per il completamento dei lavori sull’altra carreggiata e collegamento. Grazie all’impiego di tecnologie che contemplano una gran parte delle lavorazioni pre-lavorate in officina (travi, coppelle, gusci e pulvini metallici) e di calcestruzzi con prestazioni elevate (autocompattanti, additivi per il controllo del calore di idratazione e i tempi di presa, in base alle temperature ambientali), è possibile prevedere di realizzare la Fase 1 in un anno e la Fase 2 nell’anno successivo, oltre a sei mesi per fasi preliminari alla fase 1 e 2, per una durata complessiva di due anni e mezzo. 6. DESCRIZIONE DELLO STATO ATTUALE, INTERFERENZE E VINCOLI L’autostrada è composta da due carreggiate, una in direzione L’Aquila e l’altra in direzione Roma, denominate rispettivamente carreggiata Est e Ovest oppure via destra e via sinistra (essendo stato assunto come orientamento convenzionale dell’autostrada il verso da Roma a L’Aquila). Le carreggiate hanno ognuna una larghezza della pavimentazione di 10,25m composta da una corsia di marcia e una di sorpasso da 3,75m (misurata sull’asse striscia) e una corsia di emergenza da 2,75m (incluso lo spessore della striscia da 25cm). Le opere di seguito descritte vengono sempre considerate nello sviluppo dalla spalla lato Roma (spalla “A”) alla spalla lato L’Aquila (spalla “B”). I terreni sono sempre di tipo B (ai sensi delle NTC 08) salvo che per il Fornaca, che di tipo C. Per la descrizione geometrica dettagliata delle opere si rinvia agli elaborati di progetto che riportano il rilievo e lo stato di fatto delle opere ricavato dai disegni as-built originali reperiti nell’archivio della società concessionaria.

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VIADOTTO VALLE ORSARA Individuato nel catasto autostradale con il codice VI065, si sviluppa tra le progressive km 85+448 e km 85+600. E’ lungo 152m ed è composto da due carreggiate adiacenti. Ogni carreggiata è sostenuta da quattro campate da 38m poggianti su tre pile di altezza 20m, 30m e 20m. L’impalcato di ciascuna carreggiata è costituito da quattro travi in CAP con trasversi e soletta mediamente da 25cm. Le fondazioni sono di tipo diretto.

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VIADOTTO VACCARINI Individuato nel catasto autostradale con il codice VI069, si sviluppa tra le progressive km 87+516 e km 87+606. E’ lungo 120m circa in via sinistra e 90m circa in via destra ed è composto da due carreggiate adiacenti. La carreggiata sinistra è sostenuta da quattro campate da 30m circa poggianti su tre pile di altezza 16m, 12m e 8,5m. La carreggiata destra è sostenuta da tre campate da 30m circa poggianti su due pile di altezza 10,5m e 7,5m. L’impalcato di ciascuna carreggiata è costituito da quattro travi in CAP con trasversi e soletta mediamente da 25cm. Le fondazioni sono di tipo diretto.

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VIADOTTO LE PASTENA Individuato nel catasto autostradale con il codice VI071, si sviluppa tra le progressive km 88+653 e km 88+773. E’ lungo 120m circa in via sinistra e 90m circa in via destra ed è composto da due carreggiate separate, sghembe e a quote sfalsate. La carreggiata sinistra è sostenuta da quattro campate da 30m circa poggianti su tre pile di altezza 15m, 15m e 10m. La carreggiata destra è sostenuta da tre campate da 30m circa poggianti su due pile di altezza 16,5m e 15m. L’impalcato di ciascuna carreggiata è costituito da quattro travi in CAP con trasversi e soletta mediamente da 25cm. Le fondazioni sono di tipo diretto.

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VIADOTTO CERQUETA Individuato nel catasto autostradale con il codice VI072, si sviluppa tra le progressive km 89+887 e km 89+963. E’ lungo 76m circa ed è composto da due carreggiate separate, parallele e a quote sfalsate. La carreggiata è sostenuta da due campate da 38m circa poggianti su una pila di altezza 28m. L’impalcato di ciascuna carreggiata è costituito da quattro travi in CAP con trasversi e soletta mediamente da 25cm. Le fondazioni sono di tipo diretto.

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VIADOTTO VALLE MONITO Individuato nel catasto autostradale con il codice VI073, si sviluppa tra le progressive km 91+021 e km 91+121. E’ lungo 100m in via sinistra e 75m in via destra circa ed è composto da due carreggiate separate, parallele e a quote sfalsate. La carreggiata sinistra è sostenuta da otto campate da 12,5 m circa poggianti su sette pile a setti di altezza da 7 a 12m. La carreggiata destra è sostenuta da sei campate da 12,5 m circa poggianti su cinque pile a setti di altezza da 6 a 10m. L’impalcato di ciascuna carreggiata è costituito da un solettone pieno in CAO da 90 cm. Le fondazioni sono di tipo diretto.

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INTERFERENZE E VINCOLI Le interferenze individuate riguardano:  La linea di dorsale Fibra Ottica (Telecom + Strada dei Parchi “SdP”) che corre lungo la via sinistra dell’autostrada. Tale interferenza verrà risolta in fase di cantiere con posizionamento su tracciati provvisori e ricollocamento a fine lavori; a tal fine occorre che il concessionario coinvolga il gestore e il manutentore della linea (TIM spa – Sirti Spa) con congruo anticipo per concordare nel dettaglio le modalità esecutive.  La linea principale telefonica 7bcp (SdP) che corre lungo la via destra dell’autostrada; Tale interferenza verrà risolta in fase di cantiere con posizionamento su tracciati provvisori e ricollocamento a fine lavori;  Il sistema di drenaggio esistente dell’autostrada; Dall’esame della cartografia l’area è soggetta al seguente sistema di vincoli:  Normativa occupazione aree Demaniali e trattative private (si veda la planimetria particellare allegata al progetto);  Vincolo Statale art. 136 e 157 DLgs 42/04 (gruppi montuosi Velino, Monte Puzzillo): immodificabilità;  Piano Regionale Paesistico 2004 (Ambito Montano Massiccio Velino-Sirente,Monti Simbruini, Parco Nazionale d’Abruzzo): zone A (conservazione) e B1 (trasformabilità mirata).

Le aree oggetto di intervento risultano invece esterne ai confini delle seguenti tipologie di vincolo e quindi non sono interessate da:  PAI - Rischio idrogeologico e pericolosità dissesti franosi;  Parchi, riserve, SIC, ZPS;

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 Vincolo idrogeologico R.D. 3267/1923 ;  Vincolo Paesaggistico D.Lgs. 42/2004 (aree di rispetto corpi idrici e aree boscate)

Infine per ridurre al minimo i disagi alla viabilità autostradale, i cantieri dovranno essere per quanto possibile coordinati con gli altri lavori in programma nella stessa area. La presente progettazione ha concepito le fasi lavorative più critiche (interferenti con il traffico e non differibili) contenendole nel limite dei dodici mesi per carreggiata già previsti per l’esecuzione delle fasi lavorative di altri interventi previsti nella tratta. In tal modo qualora i cantieri risultassero contemporanei sarebbe più agevole coordinarne le fasi. Si evidenzia che le aree oggetto di intervento interessano in minima parte nuove aree di acquisizione temporanea. Gli interventi definitivi rimangono all’interno della fascia di rispetto autostradale. Si rimanda per ulteriori particolari alla relazione sui vincoli e sulle interferenze allegate al progetto. Si aggiunge che queste opere, come altri viadotti delle autostrade A24/25, è stata monitorata negli anni nell’ambito del processo di Sorveglianza delle Opere realizzato per la concessionaria Strada dei Parchi S.p.A. e sono state oggetto di interventi di ripristino negli anni. Tali interventi hanno riguardato in maniera locale e straordinaria, in diverse epoche, il rinforzo di alcuni elementi strutturali di vario tipo (alcune pile del Cerqueta, del Valle Monito, del Vaccarini, la soletta del Vaccarini, del Valle Orsara e del Cerqueta).

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7. INQUADRAMENTO GEOLOGICO Procedendo progressivamente dal viadotto Valle Orsara al Viadotto Monito, le opere d’arte interessano unità calcaree e calcareo-marnose meso-cenozoiche, ricoperte da coltri detritiche che raggiungono i massimi spessori in corrispondenza dell’impluvio. Rimandando alla relazione geologica per una descrizione di maggior dettaglio, il substrato di fondazione delle opere d’arte in esame è costituito dalle seguenti formazioni geologiche: - Viadotti Valle Orsara, Vaccarini, Le Pastena: Calcari con intercalazioni bioclastiche, e superfici di esposizione subaerea; - Viadotti Cerqueta e Monito: Calcareniti, calcareniti marnose avana e calcareniti fini avana alternate a calciruditi e calcareniti, calcari marnosi e marne; Dall’analisi dei dati disponibili bibliograficamente e dai rilievi effettuati su un’area sufficientemente estesa, emerge che nel settore attraversato dai Viadotti non sono attivi processi di instabilità geomorfologica. Sulla base dei risultati ottenuti dalle indagini geofisiche effettuate è possibile attribuire al sottosuolo investigato la Categoria B per tutti i viadotti, secondo la definizione prevista dal D.M. 14/01/2008 Norme Tecniche per le Costruzioni.

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8. DESCRIZIONE DEGLI INTERVENTI PREVISTI Per tutti i cinque viadotti oggetto della presente progettazione l’intervento prevede la completa sostituzione dell’attuale impalcato e le attuali pile con nuovi elementi strutturali misti acciaio - calcestruzzo. Per quanto esposto in premessa tale scopo è articolato nei seguenti argomenti principali e nella conseguente struttura di scomposizione del lavoro (WBS): 1) adeguamento sismico dei viadotti; 2) trattamento delle acque meteoriche che interessano la piattaforma dei viadotti. Più in particolare:

8.1 ADEGUAMENTO SISMICO DEI VIADOTTI La strategia scelta per l’adeguamento sismico dell’opera esistente mira alla completa sostituzione dell’opera strutturale in c.a. e c.a.p., escluse spalle e fondazioni, con un’opera in struttura mista acciaio- calcestruzzo con piattaforma autostradale più larga di 40cm sui cigli esterni. La soluzione scelta deve permettere di raggiungere l’obiettivo primario di adeguamento sismico e al contempo gli obiettivi di miglioramento di alcuni elementi della piattaforma stradale, di conseguimento certo dell’allungamento della vita residua dell’opera, di maggiore rapidità di esecuzione tenuto conto dei forti limiti di spazio e di fasizzazione esecutiva e della necessità di operare in adiacenza al traffico, di migliore efficienza tecnico- economica complessiva dell’intervento, di salvaguardia e riduzione dell’impatto paesaggistico e ambientale dell’infrastruttura autostradale mediante la conservazione dell’organizzazione formale degli elementi costitutivi unita ad una particolare attenzione all’uso dei materiali. Per ottenere gli obiettivi indicati obiettivi si prevedono, per ogni opera, i seguenti interventi, individuati secondo i relativi capitoli: A. demolizione del viadotto esistente fino allo spiccato delle fondazioni, salvaguardando i ferri di ripresa delle stesse. B. Completa ricostruzione, nella stessa posizione, delle pile, realizzazione dei nuovi pulvini e del nuovo impalcato. Si considera quindi una nuova pavimentazione, nuove barriere di sicurezza, nuova segnaletica e nuovi elementi di margine. La nuova configurazione stradale permette di adeguare alla norma l’attuale corsia di emergenza in corrispondenza delle opere, per consentire un futuro adeguamento di tutta la tratta. Le nuove pile, di forma cilindrica e diametro 3m saranno realizzate con un guscio in acciaio autoprotetto (cor-ten) collaborante con il riempimento in calcestruzzo; i nuovi pulvini saranno in acciaio cor-ten; il nuovo impalcato sarà in struttura mista acciaio- calcestruzzo, con travi continue, trasversi e irrigidimenti e coppelle in acciaio cor-ten e soletta in calcestruzzo autocompattante armato. La soletta è unica per le due carreggiate nel caso di opere su impalcati adiacenti (Valle Orsara, Vaccarini); le spalle saranno ringrossate nei muri frontali e sulla sommità mediante collegamento delle strutture esistenti con inghisaggi, saranno rinforzate con micropali con funzione di tiranti passivi e verranno ricostruiti i paraghiaia; gli appoggi saranno anche isolatori. L’impalcato sarà impermeabilizzato al di sotto della pavimentazione di 10cm di spessore. Le nuove barriere di sicurezza saranno del tipo H4 Bordo ponte in calcestruzzo sul bordo laterale e H4 monofilare tipo New Jersey in spartitraffico (dove previsto). C. Per la realizzazione delle nuove opere sono necessari movimenti di materie per realizzare scavi e riempimenti in prossimità delle fondazioni esistenti;

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D. Sono da prevedere spostamenti in provvisorio degli Impianti esistenti per consentire la realizzazione per fasi dei viadotti.

8.2 IMPIANTO DI TRATTAMENTO ACQUE: le acque di piattaforma provenienti dai nuovi impalcati vengono convogliate tutte in un unico punto di trattamento mediante un sistema di condotte. L’impianto di trattamento delle acque si trova presso la spalla di valle della carreggiata di valle di ciascun viadotto ed è reso facilmente accessibile per manutenzione dalla viabilità autostradale. Tale impianto è in grado di trattare l’acqua di prima pioggia depurandola prima dello scarico nei fossi e consente di raccogliere in una vasca separata un’eventuale “onda nera” in caso di sversamenti accidentali in autostrada ed è stato dimensionato per trattare le portate relative all’area degli impalcati oggetto della presente progettazione.

8.3 SEZIONI DI PROGETTO Per la realizzazione dei nuovi viadotti sono previste le seguenti sezioni di progetto:  Sezione viadotto con carreggiate adiacenti (Valle Orsara, Vaccarini): due carreggiate collegate con pavimentato da 10,65m, cordolo spartitraffico da 1,10m e due cordoli esterni da 70cm;  Sezione viadotto con carreggiate separate (Le Pastena, Cerqueta, Valle Monito): carreggiata con pavimentato da 10,65m e due cordoli esterni da 70cm per ciascuna direzione;  Sezione viadotto esistente provvisoriamente destinata al traffico mentre la carreggiata adiacente è destinata al cantiere: carreggiata con pavimentato da 10,25m suddiviso in due corsie da 3,30m in direzione l’Aquila e Roma separate da una corsia centrale destinata al soccorso da 3,05m. le tre corsie così ricavate sono tra loro separate da NJ in calcestruzzo classe H1 (tipo Abesca E75) e delineatori flessibili in gomma di altezza maggiorata (60cm) di ingombro 30cm entrambi, posizionati a scacchiera per tratti di 100m con elementi di avvio.  Sezione viadotto nuovo provvisoriamente destinata al traffico mentre la carreggiata adiacente è destinata al cantiere: carreggiata con pavimentato da 10,25m (10,65 – 0,40 per ingombro barriera di sicurezza provvisoria bordo ponte ancorata alla soletta) suddiviso in due corsie da 3,30m in direzione l’Aquila e Roma separate da una corsia centrale destinata al soccorso da 3,05m. le tre corsie così ricavate sono tra loro separate da NJ in calcestruzzo classe H1 (tipo Abesca E75) e delineatori flessibili in gomma di altezza maggiorata (60cm) di ingombro 30cm entrambi, posizionati a scacchiera per tratti di 100m con elementi di avvio.  Le barriere verranno sostituite in tutti i tratti interessati dal rifacimento della sezione stradale, per le lunghezze minime necessarie al loro corretto funzionamento; le barriere sono del tipo bordo ponte H4 in calcestruzzo a profilo NJ sui bordi laterali e tipo New Jersey in calcestruzzo in spartitraffico. Il raccordo tra le barriere nuove e quelle esistenti avviene immediatamente al di là dei giunti che delimitano la fine dell’opera. Il raccordo dei cigli pavimentati esterni (aumentati di 40cm) avviene all’interno delle opere nuove, per un tratto di otto metri. Il raccordo delle pendenze trasversali avviene per un tratto di 50 metri al massimo (in funzione della differenza di pendenza da raccordare) al di là dei giunti ed è eseguito tramite gli strati di conglomerato bituminoso.  Le nuove pavimentazioni prevedono un pacchetto così composto (dal piano di posa sul rilevato):32cm misto stabilizzato, 20cm misto cementato, 10cm base, 6cm binder, 4cm usura; le

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pavimentazioni di cucitura nei tratti in adiacenza alle aree modificate verranno realizzate tramite il completo rifacimento degli strati di binder e usura; nota bene: vista la quota altimetrica, non è previsto l’impiego di usura drenante.  La segnaletica orizzontale verrà rifatta e la segnaletica verticale verrà ripristinata; 9. CANTIERIZZAZIONE E OCCUPAZIONI Si è considerata la disponibilità di un’area principale fissa e permanente per tutta la durata dei lavori destinata alla cantierizzazione. Questa area logistica, destinata al parcheggio e alla manutenzione dei mezzi d’opera, allo stoccaggio di parte dei materiali, alla centrale di betonaggio, alla riduzione frantumazione e vaglio di elementi demoliti è stata individuata presso il viadotto Fornaca, al riparo da eventuali cadute di materiali dal viadotto stesso è utilizzabile anche come area direzionale, destinata al campo base con uffici, inclusi gli uffici della Direzione Lavori, parcheggi e spogliatoi; si segnala che la configurazione di queste aree deve essere precisata al momento della progettazione esecutiva e dell’affidamento dei lavori in quanto le stesse aree possono essere destinate ad ospitare aree di cantiere di altri lavori concomitanti. In particolare l’area logistica individuata presso il viadotto Fornaca è necessaria all’esecuzione degli interventi sul viadotto Fornaca stesso; sarà dunque il committente a confermare la disponibilità dell’area. Nella stessa area possono trovare collocazione i mezzi di assistenza e soccorso permanenti da mantenere durante la durata del cantiere (camion con gruetta per spostamento NJ, carro-attrezzi per mezzi pesanti; caminoncino per segnaletica e assistenza alla circolazione e relativi uffici, servizi e baraccamenti). Si definiscono inoltre una serie di aree di cantiere temporanee legate alla fasizzazione del cantiere da utilizzare per il deposito temporaneo dei materiali. Tali aree saranno ubicate sulla carreggiata oggetto dei lavori e chiusa al traffico. Piste idonee dovranno essere realizzate raggiungere il piede delle pile e mantenere il collegamento tra parti di cantiere anche ad opere demolite. In autostrada è necessario ricorrere a deviazioni del traffico su una sola carreggiata, liberando la carreggiata destinata ai lavori. Il maggior disagio per l’utente è stimato in ventiquattro mesi complessivi, quando una carreggiata risulta completamente interdetta al traffico. Si rimanda al capitolo sulla fasizzazione per maggiori dettagli. Il progetto comporta modeste maggiori occupazioni definitive all’interno della fascia di rispetto autostradale e alcune occupazioni temporanee. Si rimanda alla planimetria catastale e all’elenco ditte per maggiori dettagli.

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10. INQUADRAMENTO E PREFATTIBILITA’ AMBIENTALE L’intervento oggetto della progettazione ha un primario obiettivo legato alla messa in sicurezza dal punto di vista sismico dei viadotti Valle Orsara, Vaccarini, Le Pastena, Cerqueta, Valle Monito, attualmente non adatti a sopportare le azioni indotte dal sisma calcolate secondo le vigenti normative. Come descritto sopra l’obiettivo verrà raggiunto operando un intervento che salvaguardi le tematiche ambientali, portando ad una configurazione finale dei viadotti che vede il ripristino dell’esistente configurazione complessiva (si mantiene la stessa scansione delle pile, la stessa livelletta e l’ingombro planimetrico è incrementato dei soli 40cm necessari a mettere a norma la sezione stradale). L’operazione prevista è compatibile con i piani paesaggistici e territoriali, trattandosi di un intervento che viene attuato su una infrastruttura già esistente, salvo ovviamente raccogliere il benestare e il nulla osta degli enti di controllo preposti. L’intervento e il suo esercizio non modificano le componenti ambientali e di salute dei cittadini in termini di utilizzo dell’opera, mentre può essere ravvisato un miglioramento in termini di beneficio paesaggistico, dettato della realizzazione di opere meglio inserite da un punto di vista cromatico e con una riduzione della volumetria delle parti strutturali, e in termini di beneficio ambientale ottenuto con la realizzazione di impianti di trattamento e presidio delle acque di piattaforma. D’altra parte prescrizioni dell’Ente concedente, proprietario dell’infrastruttura, impongono al Concessionario la realizzazione di un intervento di adeguamento sismico senza che soluzioni alternative possano essere individuate in termini localizzativi. Sotto il profilo tipologico tra le varie soluzioni possibili, quella della costruzione di opere nuove che ricalchino l’impianto esistente appare quella maggiormente adatta al rispetto dei vincoli dati e alla minimizzazione dell’impatto ambientale. L’approvazione dell’intervento in materia ambientale dovrà definitivamente essere rilasciata dal Ministero dell’Ambiente nell’alveo del Codice Ambiente tramite lo strumento ritenuto più idoneo di concerto con il Ministero Concedente e il Committente dei Lavori.

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11. PROGRAMMA TEMPORALE E FASI DI ESECUZIONE La realizzazione dell’opera è organizzata in fasi studiate in modo tale da rendere possibile l’esecuzione delle lavorazioni inducendo il minor impatto possibile sul traffico e sui tempi totali di realizzazione dei lavori, tenuto conto che il lavoro è per sua natura fortemente impattante, comportando la completa demolizione di cinque viadotti. Le fasi sono articolate secondo la struttura di realizzazione del lavoro (WBS) presentata nel cronoprogramma allegato al progetto che prevede due fasi principali e 896 giorni naturali e consecutivi (circa 30 mesi) per la realizzazione completa dell’opera. Tale programma è stato costruito per poter essere integrato con altre iniziative analoghe programmate sulla stessa tratta. Le fasi e i relativi impatti sul traffico autostradale sono descritte nel cronoprogramma allegato al progetto. Tutte le fasi sono ultimate dai relativi collaudi tecnici. 12. COSTI La stima economica dei lavori è stata condotta con il Prezziario Anas 2017. Per lavorazioni non presenti nel prezziario si prevede la necessità di ricorrere a nuovi prezzi. L’importo totale dei lavori è stato stimato a A CORPO e A MISURA L’importo lordo dei lavori è pari a € 34.335.361,94, di cui € 7.252.000,00 per oneri della sicurezza non soggetti a ribasso. Per la stima delle somme a disposizione dell’Ente Appaltante si considerano inoltre: per espropri: € 8.779,01 (rif. 250D001EG00ESPRE001A); per interferenze: 0,5% dell’importo totale lordo dei lavori (rif. 250D001EG00INTRE001A) 13. PROGRAMMA DEL PROCESSO Il progetto definitivo dell’intervento in oggetto prevede l’ottenimento di alcune autorizzazioni secondo l’iter approvativo guidato dal Committente e Concessionario dell’autostrada A24, Strada dei Parchi Spa, in sintonia con l’Ente Concedente, Ministero delle Infrastrutture e Trasporti. A valle del processo approvativo che vede l’integrazione dei contributi prescrittivi di diversi enti interessati all’opera il Committente promuoverà la Progettazione Esecutiva indicando le eventuali prescrizioni ed integrazioni, anche in termini di approfondimenti di studio e di indagine. Sulla base del progetto esecutivo potrà essere emesso il Decreto di Approvazione da parte del Ministero delle Infrastrutture e Trasporti e l’autorizzazione sismica per le opere strutturali e potranno essere avviate le procedure di affidamento dei Lavori. La durata di tale fase rimanente del processo è legata ai tempi richiesti dagli enti per l’approvazione. La redazione del progetto esecutivo richiede circa 60 giorni, esclusi i tempi necessari all’esecuzione di indagini o studi aggiuntivi eventualmente individuati.

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14. ALLEGATO 1: DESCRIZIONE GRAFICA DEGLI INTERVENTI

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Viadotto Valle Orsara: Stato Attuale

Viadotto Valle Orsara: Stato di Progetto:

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Viadotto Vaccarini: Stato Attuale

Viadotto Vaccarini: Stato di Progetto:

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Viadotto Le Pastena: Stato Attuale

Viadotto Le Pastena: Stato di Progetto:

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Viadotto Cerqueta: Stato Attuale

Viadotto Cerqueta: Stato di Progetto

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Viadotto Valle Monito: Stato Attuale

Viadotto Valle Monito: Stato di Progetto

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15. ALLEGATO 2: NOTA TECNICA SULLE SCELTE PROGETTUALI

15.1 INTRODUZIONE La presente nota tecnica discute le scelte progettuali utilizzate per l’adeguamento sismico di 6 viadotti sulla Autostrada A24 tra Tornimparte e L’Aquila Ovest, denominati: Valle Orsara, Vaccarini, Le Pastena, Cerqueta e Valle Monito. In particolare, si fa riferimento ai materiali ed alle tecnologie di costruzione impiegati con l’obiettivo di ottenere opere veloci da costruire, sicure e durevoli nel tempo.

Le NTC 2008 (DM 14/01/2008) definiscono la Vita Nominale di un’opera strutturale Vn come il numero di anni nel quale la struttura, purché soggetta alla manutenzione ordinaria, deve poter essere usata per lo scopo al quale è stata destinata.

Vita Nominale * Tipo di costruzione

Vn (anni) ≤ 10 Opere provvisionali, provvisorie, fasi costruttive ≥ 50 Opere ordinarie: edilizia, ponti, infrastrutture di importanza normale ≥ 100 Grandi opere: ponti, infrastrutture di importanza strategica

I viadotti sono progettati per una vita nominale Vn = 50 anni, classe di utilizzo = IV, coefficiente di utilizzo Cu = 2, vita di riferimento Vr = Vn x Cu = 100 anni. Gli interventi previsti per i viadotti sono riepilogati nella seguente tabella: Viadotto Tipo di Intenvento Valle Orsara Sostituzione pile ed impalcato mantenendo scansione esistente per le campate Sostituzione di una campata in carregiata sinistra con rilevato Vaccarini Sostituzione pile ed impalcato per le altre campate, mantendo scansione esistente Le Pastena Sostituzione pile ed impalcato mantenendo scansione esistente per le campate Cerqueta Sostituzione pile ed impalcato mantenendo scansione esistente per le campate Sostituzione pile ed impalcato modificando la scansione esistente con il Valle Monito raddoppio delle luci e quindi la riduzione del numero di campate e pile

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15.2 IMPALCATO

15.2.1 IMPALCATO COMPOSTO ACCIAIO-CALCESTRUZZO Il viadotto Valle Monito presenta un impalcato realizzato con solettone in c.a. alleggerito, gli altri 4 viadotti presentano impalcati con struttura a travi in c.a.p e solette in c.a. collaboranti. Lo schema statico dei 5 viadotti è a campate multiple semplicemente appoggiate sulle pile, con giunti di dilatazione su ogni pila e sulle spalle.

Figura 1 – Prospetto viadotto Valle Orsara – Stato attuale

Figura 2 – Sezione impalcato viadotto Valle Orsara – Stato attuale

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Figura 3 – Prospetto viadotto Valle Monito – Stato attuale

Figura 4 – Sezione impalcato viadotto Valle Monito – Stato attuale

I viadotti oggetto della progettazione presentano un ammaloramento diffuso che interessa gli impalcati e le pile, mentre le fondazioni sono in generale in buono stato di conservazione.

Viadotto Vaccarini Viadotto Cerqueta

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Viadotto Valle Monito Viadotto Valle Orsara Figura 5 – Stato attuale viadotti

I giunti di dilatazione rappresentano una criticità per i viadotti esistenti, in quanto fortemente ammalorati. L’acqua che si infiltra attraverso i giunti contiene alti contenuti di cloruri dovuti ai sali usati per il disgelo della pavimentazione stradale, questa ha provocato negli anni danni consistenti alle solette, travi, pulvini e pile. La necessità di eliminare i giunti presenti su ciascuna pila, e la conseguente formazione della catena cinematica sulla struttura esistente, è stata analizzata in fase di progettazione. Sono emerse tuttavia criticità, derivanti dalla geometria delle solette e dal loro stato di conservazione, tali da escluderne la fattibilità per costi e tempi di realizzazione. Si è pertanto optato per i 5 viadotti per una soluzione che consiste nella sostituzione integrale dell’impalcato esistente con un impalcato a struttura mista acciaio-calcestruzzo. Questi nuovi impalcati sono progettati per avere durabilità di almeno 100 anni, agendo sui diversi elementi che compongono il viadotto: - Realizzazione di impalcati continui da spalla a spalla, senza giunti di espansione sulle pile. Eliminare i giunti, per quanto possibile, è senza dubbio il metodo migliore per prevenire i problemi di infiltrazioni delle acque ed aumentare la durabilità dei viadotti; - Eliminazione dei giunti longitudinali attualmente esistenti nei ponti a carreggiate adiacenti; - L’uso di acciaio COR-TEN: per l’impalcato abbiamo progettato le strutture in acciaio con uno spessore sacrificale di 1.5mm. In accordo con la norma ISO 9223, lo spessore sacrificale da considerare dipende dalla severità dell’ambiente in cui la struttura sarà costruita. La norma raccomanda per una vita di progetto di 120 anni i seguenti spessori:

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- Studio accurato dei dettagli per il drenaggio delle acque ed evitare ristagni sulle strutture in acciaio COR-TEN; - Progettazione di un calcestruzzo di soletta altamente performante ai fini della durabilità: discusso più in dettaglio al paragrafo 2.2; - Protezione catodica galvanica delle armature dei cordoli a bordo ponte ed a ridosso dei giunti di dilatazione: si prevede l’utilizzo di anodi sacrificali di zinco puro rivestiti di una speciale patina conduttiva; - Trattamenti protettivi estradosso soletta impalcato e paraghiaia: per queste superfici si prevede l’impermeabilizzazione con impermeabilizzante elastomerico monocomponente, applicabile a spruzzo con uno spessore di 2mm. Questa protezione avrà caratteristiche di adesione al calcestruzzo maggiori di 1.5 MPa e di crack bridging per il range di temperature atteso per i viadotti, fino a una classe A3 a temperature di -10 °C; - Trattamenti protettivi cordoli bordo ponte: per queste superfici si prevede una protezione ed impermeabilizzazione con impermeabilizzante con un prodotto impregnate a base epossidica che consenta la permeabilità al vapore acqueo. I vantaggi che derivano dalle scelte progettuali discusse sopra sono i seguenti: - Impalcato progettato per avere un’alta durabilità; - Riduzione dei pesi dell’impalcato che hanno un impatto positivo sulla progettazione dei dispositivi di appoggio, dei dissipatori sismici e dei giunti; - Minore manutenzione richiesta, fermo restando l’importanza di un regime di manutenzione programmata per ottenere la vita di progetto.

Figura 6 – Sezione impalcato viadotto Valle Orsara – Stato futuro

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15.2.2 CALCESTRUZZO SOLETTA La durabilità di una struttura in c.a. è strettamente legata alla corrosione delle sue armature, che ne determinano la vita utile (Vu). Questa è espressa come Vu = tempo di innesco + tempo di propagazione.

Figura 7 – Diagramma propagazione della corrosione nel tempo nel calcestruzzo

Per aumentare il tempo di innesco si è specificato un copriferro adeguato alla zona di esposione (XF4) ed è stata studiata una miscela del calcestruzzo che limiti il rapporto acqua/cemento, che contenga additivi che riducono il ritiro, il calore di idratazione e la porosità, al fine di ottenere un calcestruzzo denso ed impermeabile. Il calcestruzzo specificato ha una classe di resistenza C35/45, che presenta una resistenza caratteristica a compessione Rck = 45 MPa e una resistenza caratteristica a trazione fctk = 2.67 MPa. La classe di consistenza del calcestruzzo progettato per il getto della soletta degli impalcati ha una classe di consistenza SCC-SF1, con un diametro di spandimento superiore a 550mm. Questa consistenza è stata scelta per consentire al calcestruzzo di fluire e riempire il cassero in tutti i suoi spazi mantenendo un livello di viscosità compatibile con pendenze dell’impalcato, senza necessità di vibrare il getto. Particolare cura sarà dedicata ai giunti freddi di ripresa dei getti ed alla maturazione del calcestruzzo di soletta. Questa dovrà essere protetta con fogli di polietilene per un periodo di almeno 7 giorni dopo il getto del calcestruzzo.

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15.3 PILE I viadotti presentano pile in c.a. cave di forma ottagonale oppure formate da setti. Le pile presentano un ammaloramento molto grave e diffuso, in molti casi esse si presentano con armature completamente scoperte ed arruginite.

Viadotto Valle Monito Viadotto Vaccarini Figura 8 – Pila viadotti e stato di ammaloramento

La soluzione progettuale scelta per le pile prevede la sostituzione delle pile in c.a. esistenti, molto degradate e quindi poco durevoli, con nuove pile formate da un guscio esterno circolare in acciaio spesso 8mm collaborante con il riempimento del calcestruzzo interno. Il guscio metallico, realizzato in acciaio Cor-Ten, è irrigidito all’interno con 8 piatti verticali di dimensioni 250mm x 20mm ed irrigidimenti ad anello dello spessore di 20mm ad interasse verticale di circa 4500mm. Abbiamo progettato i gusci in acciaio COR-TEN delle pile con uno spessore sacrificale di 2mm. In accordo con la norma ISO 9223, lo spessore sacrificale da considerare dipende dalla severità dell’ambiente in cui la struttura sarà costruita. La norma raccomanda per una vita di progetto di 120 anni i seguenti spessori:

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Si nota che utilizzando condizioni severe lo spessore sacrificale richiesto è di 1.5mm, minore dei 2mm utilizzati nel progetto. La faccia interna del guscio è dotata di pioli del tipo Nelson che assorbono gli sforzi di scorrimento fra guscio di acciaio e calcestruzzo, garantendo l’azione composta dell’elemento strutturale. La base della pila sarà costituita da un dado in calcestruzzo di altezza 1.50 m e con dimensioni in pianta tali da inglobare i ferri della pila esistente e precedentemente idro-demolita. Il calcestruzzo di riempimento ha una consistenza SCC, ed è additivato per ridurre il calore di idratazione ed il ritiro.

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Figura 9 – Guscio metallico della pila dei viadotti

Figura 10 – Guscio metallico della pila dei viadotti – Dettaglio attacco

Il guscio metallico viene posizionato in unico elemento, tramite gru, sulla base di fondazione. Viene tenuto in posizione verticale mediante tenditori ancorati alla fondazione. Il getto del calcestruzzo di riempimento è eseguito senza interruzioni e riprese di getto ed in prima fase arriva a tre metri dalla sommità della pila, sarà completato dopo aver posizionato il pulvino metallico e le armature verticali di collegamento fra pulvino e pila. Il guscio in acciaio funge sia da cassero esterno che da armatura della pila. Il pulvino, posizionato in testa pila viene ad esso collegato in fase di costruzione mediante bullonatura disposta lungo il perimetro della pila e successivamente con ferri verticali ed un getto di calcestruzzo che si prolunga dalla sommità della pila fino all’estradosso del pulvino stesso.

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Figura 11 – Pulvino in acciaio

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Le scelte progettuali sono state dettate dai seguenti fattori:

- Velocità di esecuzione: in cantiere potrebbero anche essere realizzate simultaneamente tutte le pile di un viadotto; - Ridurre i ritardi legati a fenomeni atmosferici (pioggia, neve, ecc…); - Minimizzare l’impatto sul traffico: i tempi contenuti di realizzazione hanno un impatto positivo sul traffico e sulle deviazioni richieste per la cantierizzazione; - Garantire elevata durabilità: il guscio rappresenta una barriera fisica all’attacco degli agenti esterni; - Ottenere elevata efficienza strutturale: i gusci in acciaio, che fungono anche da casseri, ed il calcestruzzo formano una struttura composta che massimizza i benefici dei due materiali. La sezione composta ha una notevole resistenza a compressione, flessione e taglio. I gusci inoltre offrono maggiore confinamento al calcestruzzo aumentando la duttilità delle pile. Numerosi test hanno mostrato che questi elementi hanno una maggiore resistenza alle forze cicliche ed aumentano il damping strutturale in caso di azioni dinamiche. - Massima qualità di esecuzione: i gusci metallici sono interamente prefabbricati in un’officina di carpenteria metallica specializzata; - Miglioramento della sicurezza durante la fase di costruzione: la soluzione richiede minori risorse umane rispetto ad una soluzione in c.a. tradizionale in quanto i casseri e le gabbie di armatura sono eliminate. Quindi minori operazioni e meno rischiose; - Minore manutenzione richiesta, fermo restando l’importanza di un regime di manutenzione programmata per ottenere la vita di progetto. Di contro una pila tradizionale in c.a. costruita con casseri tradizionali, avrebbe tempi di costruzione molto più lunghi e dovrebbe prevedere parecchie riprese di getto che generalmente sono la causa di riduzione della durabilità della pila essendo esposta agli agenti atmosferici.

Numerose sono le esperienze progettuali a livello mondiale. Il programma ABC (Accelerated Bridge Construction) molto diffuso in America ha lo scopo di studiare soluzioni e tecnologie che consentono la sostituzione di ponti con il minimo impatto sul traffico. La prefabbricazione è ovviamente l’elemento chiave delle soluzioni, e l’uso dei Concrete Filled Tubes (CFT) rappresenta una delle tecnologie più in uso per la costruzione di pile da ponte.

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Figura 12 – Alaskan Way Viaduct

Figura 13 – Alaskan Way Viaduct

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Figura 14 – Ebey Slough Bridge

Figura 15 – Eastbound Nalley Valley Bridge

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